package william.tree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * @author ZhangShenao
 * @date 2024/3/15
 * @description <a href="https://leetcode.cn/problems/binary-tree-zigzag-level-order-traversal/">...</a>
 */
public class Leetcode103_二叉树的锯齿型层次遍历 {
    private class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        TreeNode() {
        }

        TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    }

    /**
     * 借助队列实现
     * 使用一个队列,按照从左到右的顺序,依次保存每一层的节点
     * 使用一个变量记录每层的顺序
     * 遍历时,首先获取当前层的节点数量,然后取出这些数量的节点,按照该层的顺序进行遍历,并以此将每个节点的左、右子节点入队,同时将顺序反转
     * <p>
     * 时间复杂度O(N) 需要对树遍历一次
     * 空间复杂度O(N) 需要额外申请一个队列,长度为树的节点数量
     */
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        //边界条件校验
        if (root == null) {
            return Collections.emptyList();
        }

        //使用一个队列,按照从左到右的顺序,依次保存每一层的节点
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();

        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();

        //首先将根节点入队
        queue.offer(root);

        //使用一个标识记录每层的顺序
        boolean left2Right = true;

        while (!queue.isEmpty()) {
            //获取当前层节点的数量,并取出该数量的节点
            int size = queue.size();
            LinkedList<Integer> level = new LinkedList<>(); //使用双链表可以实现高效的双端插入
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (left2Right) {        //根据当前层的顺序,决定是头插还是尾插
                    level.addLast(node.val);
                } else {
                    level.addFirst(node.val);
                }

                //依次将当前节点的左、右子节点入队
                if (node.left != null) {
                    queue.offer(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.offer(node.right);
                }
            }

            //保存当前层的节点
            result.add(level);

            //顺序反转
            left2Right = !left2Right;
        }


        //返回结果
        return result;

    }
}
